8VSB es el método de modulación utilizado para la transmisión en el estándar de televisión digital ATSC . La modulación ATSC y 8VSB se utiliza principalmente en Norteamérica ; en cambio, el estándar DVB-T utiliza COFDM .
Un método de modulación especifica cómo fluctúa la señal de radio para transmitir información. ATSC y DVB-T especifican la modulación utilizada para la televisión digital por aire; en comparación, QAM es el método de modulación utilizado para el cable . Entonces, las especificaciones de un televisor listo para cable podrían indicar que admite 8VSB (para televisión abierta) y QAM (para televisión por cable).
8VSB es una modulación de banda lateral vestigial de 8 niveles . En esencia, convierte una secuencia binaria en una representación octal mediante un desplazamiento de amplitud que codifica una portadora sinusoidal en uno de ocho niveles. 8VSB es capaz de transmitir tres bits (2 3 =8) por símbolo ; en ATSC, cada símbolo incluye dos bits del flujo de transporte MPEG que se modulan enrejado para producir una figura de tres bits. Luego, la señal resultante se filtra en paso de banda con un filtro Nyquist para eliminar redundancias en los lóbulos laterales y luego se cambia a la frecuencia de transmisión. [1]
La modulación de banda lateral vestigial (VSB) es un método de modulación que intenta eliminar la redundancia espectral de las señales de modulación de amplitud de pulso (PAM). La modulación de una portadora mediante una secuencia de datos de valor real da como resultado una frecuencia suma y diferencia, lo que da como resultado dos bandas laterales de portadora simétricas. La simetría significa que una de las bandas laterales es redundante, por lo que eliminar una banda lateral aún permite la demodulación. Como no se pueden realizar filtros con ancho de banda de transición cero, el filtrado implementado deja un vestigio de la banda lateral redundante, de ahí el nombre "VSB".
En el canal de 6 MHz ( megahercios ) utilizado para la transmisión ATSC, 8VSB transporta una velocidad de símbolo de 10,76 megabaudios , una velocidad de bits bruta de 32 Mbit/s y una velocidad de bits neta de 19,39 Mbit/s de datos utilizables. La tasa de bits neta es menor debido a la adición de códigos de corrección de errores directos . Los ocho niveles de señal se seleccionan con el uso de un codificador enrejado . También existen modulaciones similares 2VSB , 4VSB y 16VSB . 16VSB estaba destinado principalmente a ser utilizado para cable digital ATSC , pero la modulación de amplitud en cuadratura (QAM) se ha convertido en el estándar de facto de la industria, ya que es barata y fácilmente disponible.
[ dudoso ]
Una ventaja significativa de 8VSB para las emisoras es que requiere mucha menos energía para cubrir un área comparable a la del sistema NTSC anterior y, según se informa, es mejor en esto que el sistema alternativo más común, COFDM . [ cita necesaria ] Parte de la ventaja es la menor relación de potencia pico a promedio necesaria en comparación con COFDM. [ cita necesaria ] Un transmisor 8VSB debe tener una capacidad de potencia máxima de 6 dB (cuatro veces) su potencia promedio. [ cita necesaria ] 8VSB también es más resistente al ruido impulsivo. [ cita necesaria ] Algunas estaciones pueden cubrir la misma área mientras transmiten a una potencia radiada efectiva de aproximadamente el 25% de la potencia de transmisión analógica. [ cita necesaria ] Si bien NTSC y la mayoría de los demás sistemas de televisión analógica también utilizan una técnica de banda lateral vestigial, la banda lateral no deseada se filtra de manera mucho más efectiva en las transmisiones ATSC 8VSB. 8VSB utiliza un filtro Nyquist para lograr esto. La corrección de errores de Reed-Solomon es el sistema principal utilizado para conservar la integridad de los datos.
En el verano de 2005, el ATSC publicó estándares para VSB mejorado o E-VSB [1]. Usando la corrección de errores directa , el estándar E-VSB permitirá la recepción de DTV en receptores portátiles de baja potencia con antenas más pequeñas de la misma manera que lo hace DVB-H en Europa, pero aún usando transmisión 8VSB.
Durante algún tiempo, hubo un lobby continuo para cambiar la modulación de ATSC a COFDM , la forma en que se transmite DVB-T en Europa , y ISDB-T en Japón . Sin embargo, la FCC siempre ha sostenido que 8VSB es la mejor modulación para su uso en la transmisión de televisión digital de EE. UU. En un informe de 1999, la Comisión encontró que 8VSB tiene un mejor umbral o rendimiento de relación portadora-ruido (C/N), tiene una mayor capacidad de velocidad de datos, requiere menos potencia de transmisor para una cobertura equivalente y es más robusto al ruido de impulso y de fase. . [2] Como resultado, denegó en 2000 una petición de reglamentación presentada por Sinclair Broadcast Group que solicitaba que se permitiera a los organismos de radiodifusión elegir entre 8VSB o COFDM, según fuera más apropiado para su área de cobertura. [3] El informe de la FCC también reconoció que "en general, se esperaría que COFDM funcionara mejor en situaciones donde hay trayectorias múltiples dinámicas", como la operación móvil o en presencia de árboles que se mueven con vientos fuertes. Sin embargo, con la introducción de los demoduladores de quinta generación en 2005 y las mejoras posteriores en las generaciones 6 y 7, el intervalo de ecualización es ahora de aproximadamente −60 a +75 microsegundos (una extensión de 135 microsegundos) y prácticamente ha eliminado los trayectos múltiples, tanto estáticos como dinámicos, en Recepción 8VSB. En comparación, el intervalo de ecualización en COFDM es de −100 a +100 microsegundos (división de 200 microsegundos), pero la aplicación de tanto espacio de banda de guarda para COFDM reduce sustancialmente su carga útil. De hecho, gran parte de Europa ha adoptado 1280×720p como estándar HD para DVB-T1 debido a su reducida capacidad de carga útil [ cita requerida ] . La introducción de DVB-T2 tiene como objetivo aumentar la capacidad de las transmisiones terrestres para transmitir contenido de 1920×1080p. 1920 × 1080i siempre ha sido parte del esquema 8VSB desde sus inicios, y sus demoduladores mejorados no han tenido ningún efecto en su capacidad de carga útil innata [ cita requerida ] .
Debido a la continua adopción del estándar ATSC basado en 8VSB en los EE. UU. y al creciente número de receptores ATSC, el cambio a COFDM será un desafío. La mayoría de las transmisiones terrestres analógicas en EE.UU. se apagaron en junio de 2009, y los sintonizadores 8VSB son comunes a todos los televisores nuevos, lo que complica aún más una futura transición a COFDM.
Sin embargo, con el desarrollo de ATSC 3.0 , una versión actualizada del estándar de televisión digital estadounidense diseñado para la recepción móvil y un mejor rendimiento de la red de frecuencia única, el ATSC ha decidido cambiar a OFDM con corrección de errores LDPC (esencialmente COFDM). [4] Como resultado, ATSC 3.0 será incompatible con todos los receptores ATSC 1.0 actuales, y los espectadores necesitarán un nuevo televisor con un sintonizador compatible o una caja convertidora. [5] A diferencia de la transición anterior a la televisión digital ordenada por la FCC, la "transición" a ATSC 3.0 será completamente voluntaria. Además, la FCC ha exigido que las emisoras que decidieron cambiar a ATSC 3.0 sigan ofreciendo su canal principal a través de un acuerdo de transmisión simultánea con otra estación del mercado (con un área de cobertura similar) hasta al menos 2022. [6] Sinclair anunció su intención de llevar ATSC 3.0 a 40 ciudades para 2020. [7]
El informe de la FCC citado anteriormente también encontró que COFDM tiene un mejor rendimiento en situaciones de trayectos múltiples dinámicos y estáticos de alto nivel, y ofrece ventajas para redes de frecuencia única y recepción móvil. No obstante, en 2001, un informe técnico elaborado por el Grupo Técnico de COFDM concluyó que COFDM no ofrecía ninguna ventaja significativa sobre 8VSB. En conclusión, el informe recomendaba que los receptores se conectaran a antenas exteriores elevadas a aproximadamente 30 pies (9 m) de altura. Ni 8VSB ni COFDM tuvieron un desempeño aceptable en la mayoría de las instalaciones de prueba en interiores. [8]
Sin embargo, hubo preguntas [ ¿quién? ] si el receptor COFDM seleccionado para estas pruebas (un monitor transmisor [2] Archivado el 27 de septiembre de 2007 en Wayback Machine que carece de filtrado frontal normal) coloreó estos resultados. Las nuevas pruebas que se realizaron utilizando los mismos receptores COFDM con la adición de un filtro de paso de banda frontal dieron resultados mucho mejores para el receptor DVB-T, pero no se realizaron más pruebas.[3] [ enlace muerto permanente ]
El debate sobre la modulación 8VSB versus COFDM aún está en curso. Los defensores de COFDM argumentan que resiste trayectos múltiples mucho mejor que 8VSB. Esta es una propiedad importante de la modulación para recibir HDTV, por ejemplo en vehículos en movimiento, que no es posible con 8VSB. Los primeros receptores 8VSB DTV (televisión digital) a menudo tenían dificultades para recibir una señal en entornos urbanos. Los receptores 8VSB más nuevos, sin embargo, son mejores para lidiar con trayectos múltiples, pero un receptor en movimiento aún no puede recibir la señal. Además, la modulación 8VSB requiere menos potencia para transmitir una señal a la misma distancia. En áreas menos pobladas, 8VSB puede superar a COFDM debido a esto. Sin embargo, en algunas zonas urbanas, así como para uso móvil, COFDM puede ofrecer una mejor recepción que 8VSB. Se estaban desarrollando varios sistemas VSB "mejorados", entre los que destacan E-VSB , A-VSB y MPH . Las deficiencias en 8VSB con respecto a la recepción multitrayecto se pueden solucionar mediante el uso de códigos de corrección de errores directos adicionales que disminuyen la velocidad de bits útil, como la utilizada por ATSC-M/H para la recepción móvil/portátil. ATSC 3.0 , el próximo estándar de televisión importante en los Estados Unidos, utilizará COFDM.
La gran mayoría de las estaciones de televisión estadounidenses utilizan COFDM para sus enlaces de estudio a transmisor y operaciones de recopilación de noticias [ cita requerida ] . Se trata de enlaces de comunicación punto a punto y no de transmisiones por difusión.